L`effet de la déforestation sur les versants sur la productivité des

Centre National de la Recherche
Appliquée au Développement Rural
Programme ILO
en collaboration avec
Office National de l'Environnement
Projet d'Appui à la Gestion
de l'Environnement
CONFERENCE "AGRICULTURE ET PAUVRETE"
20 mars 2003, Antananarivo
MYTHES ET REALITES SUR L'AMENAGEMENT DES BASSINS-VERSANTS :
L'EFFET DE LA DEFORESTATION DES VERSANTS
SUR LA PRODUCTIVITE DES BAS-FONDS
par Jürg Brand, Tim Healy, Andy Keck, Bart Minten et Jean-Claude Randrianarisoa
Introduction
Les forêts tropicales disparaissent globalement à
un rythme croissant. Dans plusieurs régions de
Madagascar, les taux annuels de déforestation
sont estimés à 0,5% pour les régions de
subsistance basées sur l’agriculture sur brûlis et
2,0% pour celles accessibles par bonne route
(Brand, 2001). Les causes de la déforestation sont
multiples et à Madagascar, elles sont liées à la
pauvreté, la conversion des terres forestières en
pâturages, l’utilisation du bois pour le charbon,
les exportations de bois, la consommation de
combustible par les ménages, l’insécurité rurale,
les problèmes de propriété foncière et
l’agriculture sur brûlis.
Les taux élevés de déforestation constituent une
préoccupation majeure dans la mesure où la
présence des forêts présente de multiples
avantages. Cependant, les avantages réels de la
forêt sont souvent mal connus. Pour qu'une
meilleure compréhension de la valeur et des
bienfaits de la forêt puisse aider dans la
conception d'une politique plus appropriée, une
étude a été menée conjointement par le Projet
d'Appui à la Gestion de l'Environnement (PAGE),
l'Office National de l'Environnement (ONE) et
Cornell University à travers le Programme Ilo.
Cette étude se focalise principalement sur
l’évaluation des bienfaits des forêts sur les
versants par rapport à la productivité de riz, sous
l'hypothèse que la déforestation accroît l’érosion
et la sédimentation des rizières des bas-fonds.
Mythes et réalités sur les avantages de la
forêt : revue de la littérature
La présence des forêts présente de multiples
avantages. Cependant, il y a souvent une
confusion sur le rôle réel des forêts au niveau des
bassins versants. La liste ci -après résume ces
bienfaits de la forêt.
a. Forêt et hydrologie
Précipitations
La déforestation est souvent associée à une baisse
de la pluviosité locale. Toutefois, la plupart des
études avancent qu’il n’y a aucune preuve
scientifique que la déforestation soit une cause
significative du changement des tendances
pluviométriques à proximité des zones concernées
(Calder, 1999). Pour Madagascar, il semble que
l'impact de la déforestation sur les régimes des
pluies sur le Côte Est ne soit pas significatif si on
observe les tendances de la pluviométrie
enregistrée dans la région de Moramanga entre
1928 et 1994 (Figure A en annexe). Enfin, notons
que ces séries annuelles sur des données
climatiques
peuvent
être
hautement
controversées.
Débits annuels
La plupart des études montre que la déforestation
provoque un débit plus important des rivières
dans la mesure où les forêts ont une capacit é plus
élevée d’évapotranspiration que tout autre type de
couverture végétale.
Crues et inondations
Selon les croyances populaires, la déforestation
en amont augmente la fréquence et la violence des
inondations en aval. Néanmoins, des études
récentes n'ont pas réussi à trouver de lien
significatif entre ces faits. D'après Calder (1999),
il semble que la déforestation provoque une plus
grande fréquence de petites inondations, mais n'a
aucun effet sur celles plus grandes et plus
dévastatrices.
Nappe phréatique
L’impact de la déforestation sur le niveau de la
nappe phréatique peut être négatif ou positif selon
le type de couverture végétale qui remplace la
forêt. Une recherche effectuée sur la côte Est de
Madagascar montre que la transformation de la
forêt tropicale en zone d’agriculture sur brûlis a
provoqué une baisse du niveau de la nappe
phréatique (Brand, 1997).
les substances minérales. Un tel déficit est
particulièrement dramatique durant les années qui
suivent immédiatement la déforestation, mais il
est réduit quand les parcelles vieillissent (B rand et
Pfund, 2000).
Charge sédimentaire et en nutriments des rivières
La déforestation provoque une sédimentation et
une charge de substances nutritives plus élevées
dans les rivières. Cette augmentation dépend
beaucoup de l’envergure du bassin versant. Cette
charge élevée pourrait provoquer un dépôt accru
dans les infrastructures d’irrigation, une
sédimentation des sols fertiles ou infertiles, une
sédimentation des structures hydroélectriques et
des changements dans l’écosystème marin.
c. Sédimentatio n et ensablement des parcelles
b. Forêt et érosion du sol
Erosion du sol
En général, la déforestation augmente l’érosion
du sol des bassins versants. L’impact est
particulièrement important lorsque les sols qui
étaient couverts de forêts sont laissés comme tels,
sans aucune couverture végétale (l’érosion est
aussi toutefois largement déterminée par les
facteurs topographiques et édaphiques). Il est
estimé que les volumes d’érosion à Madagascar
s’élèvent à 14,6t/ha/an en culture de riz pluvial
par rapport à 0,01t/ha/an en couverture forestière
et 0,37t/ha/an en jachère (Brand, 1997).
Perte de nutriments
Du fait de la déforestation, une quantité
importante de substances nutritives stockées dans
la couverture forestière est perdue, de même pour
La sédimentation des parcelles sur plaines dépend
de différents facteurs. La sédimentation est
étroitement
associée
à
des
événements
climatiques extrêmes tels que les cyclones
tropicaux. Des études montrent que la géologie, la
topographie et les phénomènes saisonniers
extrêmes sont beaucoup plus importants pour
l’inondation et la sédimentation que la couverture
forestière. L’impact de la sédimentation dépend
largement de la situation de la parcelle par rapport
à la rivière : plus le champ est éloigné et élevé par
rapport à la rivière, moins il est probable qu’il soit
affecté par la sédimentation. La situation de la
parcelle aura également une influence sur le type
de sédimentation qu’elle va recevoir, laquelle
peut être bonne (argile) ou mauvaise (sable) pour
la fertilité du sol.
Graphique 1. Relations causales abordées
Domaines indépendants
a) Caractéristiques
BV
b) Position
topographique de
la parcelle
Domaines dépendants intermédiaires
d) Comportement
hydrologique sur
parcelle
e) Qualité et
caractéristiques de la
parcelle
f) Irrigation de la
parcelle
c) Caractéristiques
du ménage
g) Techniques, intrants
et inputs dans la
parcelle
Domaine
dépendant
h) Production
agricole sur
la parcelle
Données et méthodologie
Pour étudier davantage le lien entre la
déforestation et la productivité du riz à
Madagascar, une enquête a été organisée en
Novembre 2001 dans la région du Nord-ouest de
Maroantsetra, au Nord-est de Madagascar. La
région a été choisie du fait de la diversité
importante en formes et dimensions des bassins
versants et du lien causal net perçu entre les
activités en amont et les impacts sur les plaines.
D’abord, un recensement de tous les bassins
versants a permis d’en identifier 65. Pour des
raisons logistiques (couverture nuageuse pour
l’analyse d’image satellite, inaccessibilité par les
enquêteurs), 52 bassins versants ont été retenus
dans l’échantillon. Pour chacun d’eux, des
informations sur la couverture forestière, la
forme, la superficie, l’élévation, etc. ont été
recueillies. Ensuite, un échantillonnage au hasard
des ménages a été fait dans chaque bassin versant.
En tout, des informations sur 340 rizières et 160
riziculteurs ont été obtenues. Puis, choisis au
hasard, des agriculteurs sur « tavy » ont été
interviewés afin d’évaluer les compensations à
leur renoncement à l’agriculture sur brûlis.
Le graphique 1 montre les relations causales
avancées dans cette analyse physique et
économique. La situation topographique, les
caractéristiques des ménages et des bassins
versants sont considérées comme variables
exogènes. Les changements de ces variables
pourraient amener des changements des variables
intermédiaires,
telles
les
caractéristiques
hydrologiques, la qualité du sol, l’irrigation, le
rendement et l'utilisation de main-d’œuvre. La
variable dépendante finale et point focal de
l’analyse est la productivité du riz. L’analyse est
faite en utilisant les techniques de régression
multivariable, de fonction de production et la
méthodologie d’évaluation contingente.
Effet de la déforestation sur la qualité de la
parcelle
L’analyse indique que la déforestation des bassins
versant s n’a qu’un impact limité en aval sur les
fonctions hydrologiques, la qualité du sol, ainsi
que la disponibilité de l’eau pour l’irrigation des
rizières. Nous trouvons par exemple que la
situation topographique de la parcelle est plus
importante pour les fonctions hydrologiques que
les caractéristiques du bassin versant. Les
simulations basées sur nos données montrent que
la déforestation totale d’un bassin versant peut
augmenter la fréquence des inondations et de la
sédimentation de 23% et 18% respectivement. Le
type de sédiments, dû à la déforestation, change
légèrement du type argileux à sablonneux. Les
inondations causées par les cyclones peuvent
durer 0,34 jours de plus et l’eau sur la parcelle
serait de 0,5 m plus profonde. L’impact de la
déforestation sur la disponibilité de l’eau
d’irrigation est moins visible. Néanmoins, aucun
de ces résultats de recherche n’est vraiment
significatif.
L’analyse
montre
également
qu’aucun de ces facteurs ne représente un
déterminant majeur pour la productivité de riz.
Effet de la déforestation sur la productivité du
riz
Une fonction de production est estimée pour
évaluer les effets des différents facteurs
déterminants de la production de riz (Tableau 1).
Tableau 1. Les déterminants de la productivité du riz
(fonction log - log)
Variables
Unité
Superficie de la parcelle
ares
Age estimé de la parcelle
Distance parcelle domicile
années
minute
Distance verticale rivière parcelle
mètre
Distance horizontale rivière parcelle m ètre
Coef.
0.838***
-0.072*
-0.030
0.032
0.027
Profondeur du sol
cm
-0.087*
Ordre d'irrigation
rang
-0.115***
Problème d'eau d'irrigation
mois
-0.094*
Parcelle utilisée comme pépinière
oui = 1
-0.022
Plante indicatrice
bonne = 1
Education du chef de ménage
années
Genre du chef de ménage
homme = 1
Travaux de sarclage
homme-jr
Pourcentage de déforestation BV
%
Indice de forme BV
indice
0.016
Indice de relief BV
indice
0.332**
Texture limoneuse
oui = 1
0.170*
Texture argileuse
Carence en NPK
oui = 1
oui = 1
0.180*
-0.212***
Rizière en bord de rivière
oui = 1
Rizière sur plaine
oui = 1
0.039
Intérieur cours d'eau
oui = 1
-0.076
Extérieur cours d'eau
oui = 1
0.143
Irriguée par rivière principale
oui = 1
0.183**
Commune d'Ankofa
oui = 1
-0.204**
Commune d'Ambinanitelo
oui = 1
0.284**
0.096
0.068
-0.082
0.166**
-0.079
0.098
Constante
4.739***
***, **, * : significatif à 1%, 5% et 10% respectivement
Comme prévu, la production de riz est influencée
par une multitude de déterminants qui incluent
entre autres :
- la superficie : une augmentation de 100% de la
surface de terrain accroît de 84% la production
rizicole;
- l’irrigation : plus la rizière est éloignée de la
source d’irrigation, plus sa production est faible;
il est estimé que pour chaque parcelle de plus en
amont, la production de riz est réduite de 0,82%;
Une variable qui mesure le niveau de la
couverture forestière a été ensuite introduite dans
la régression. Une évaluation de ce coefficient
montre qu’une déforestation doublée - i.e. un
changement de la moyenne de 26% à 52% de tous
les bassins versants pris en échantillon diminuerait de 8% la productivité de riz. En
utilisant ce chiffre pour une moyenne de bassin
versant de 10 ha en plaines, pour un niveau
médian de production de 3 tonnes de paddy par ha
et le prix du paddy à 1.000 Fmg/kg, le coût annuel
de la déforestation peut être évalué à 2.400.000
fmg par hectare (USD40) ou environ $400 par an
pour le bassin versant dans son ensemble. Avec
une escompte à un taux d’intérêt de 10% sur une
période de 40 ans, la valeur actuelle de cette
surface avant la déforestation de ce type de bassin
versant est estimée à $4.000 (ceci est la valeur
brute ; sans tenir compte des coûts d’opportunité
des bénéfices du tavy ou autre production agricole
sur colline). Par rapport aux avantages du
« tavy », il semble que financièrement il soit plus
logique pour les cultivateurs de poursuivre
l’agriculture sur brûlis, étant donné surtout que le
riz sur « tavy » arrive à une période où aucun riz
des bas-fonds n’est disponible.
Consentement à payer des riziculteurs pour
éviter la sédimentation et l’inondation
En supposant qu’un problème d’externalité existe,
une option de politique pour résoudre ce
problème serait que les riziculteurs en aval paient
les efforts de conservation en amont pour réduire
l’inondation et la sédimentation des parcelles.
Afin d’étudier leur disposition à participer à ce
système, une question d’évaluation contingente a
été posée aux riziculteurs des plaines.
Les résultats de l’analyse montrent que les
cultivateurs sont clairement conscients des effets
de la sédimentation et de l’inondation et les
incluent dans les valeurs de leur terre. Par
exemple, les sols argileux sont évalués à 40% de
plus que les sols sablonneux. Toutefois, l’effet de
l’inondation et de la sédimentation est perçu
comme ambigu. Si 10% des agriculteurs croient
que l’inondation et la sédimentation n’ont pas
d’effets sur leurs champs, 40% croient que leurs
parcelles tirent maintenant avantage de
l’inondation. Toutefois, environ 50% des
agriculteurs croient que l’inondation cause des
dommages sur leurs rizières. Ains i, dans la
plupart des cas, seuls les cultivateurs qui
prévoient des effets négatifs sur leurs parcelles de
bas -fonds sont disposés à contribuer aux efforts
pour réduire l’inondation et la sédimentation. Les
sommes qu’ils sont disposés à payer
correspondent aux logiques spatiales et
économiques : les ménages riches, ayant accès au
crédit et souffrant moins des problèmes
saisonniers sont disposés à payer davantage d’une
manière significative.
Pour ces ménages disposés à contribuer pour
éviter l‘inondation et la sédimentation, leur
consentement à payer médian correspond à 2
« sobika », i.e. 25 kg de riz par an par ménage
(USD 4) (Graphique 2). Ce résultat est compatible
avec l’effet sur la productivité perçu de la
déforestation
du
bassin
versant
évalué
précédemment. Toutefois cette quantité est
clairement insuffisante pour organiser un effort de
conservation significatif en amont.
Graphique 2. Consentement à payer des riziculteurs pour
éviter les inondations et la sédimentation
proportion de paysans
- l’incidence de la sécheresse : pour chaque mois
de sécheresse en plus, la production de riz est
réduite de 520 kg par ha;
- l’utilisation de main -d’œuvre : doubler le
nombre de jours consacrés au sarclage augmente
de 17% la production de riz;
- la disponibilité de substances nutritives : les
problèmes de disponibilité de l’azote (N), du
phosphore (P) ou du potassium (K) réduisent de
21% la production moyenne de riz.
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22
montant offert (nombre de sobikas)
(1 sobika=12 kg vaut 12000 Fmg ($2))
Paiements pour la conservation pour éviter le
« tavy »
Si l’analyse précédente estime la valeur
domestique et directe plutôt faible des forêts en
pente pour la productivité des bas -fonds, les
décideurs politiques pourraient toujours avancer
que la biodiversité dans les forêts vaut la peine
d’être préservée du fait d’une importante valeur
d’option, d’existence et/ou d’héritage des forêts.
Une rémunération compensatrice des cultivateurs
sur « tavy » pour renoncer à l’agriculture sur
brûlis pourrait ainsi être envisagée (et est
actuellement testée dans quelques régions de
Madagascar). Une enquête à petite échelle a été
organisée au sein des cultivateurs sur « tavy »
pour évaluer les taux de dédommagement
appropriés car insuffisants, ils pourraient menacer
la viabilité des forêts tropicales.
L’analyse montre que les cultivateurs sur «tavy »
abandonneront cette pratique et l’usage entier de
la forêt contre des dédommagements annuels
d’environ 95 USD et 195 USD par ménage en
moyenne respectivement (Figure 3). L’analyse
économétrique montre la rationalité des réponses
des cultivateurs sur tavy selon lesquelles il existe
une relation systématique entre la pauvreté et le
dédommagement pour avoir renoncé à l’usage de
la terre. Les ménages pauvres acceptent une
somme plus faible pour abandonner le tavy et
l’usage de la forêt, tandis que les mieux éduqués
et plus âgés demandent des rémunérations plus
élevées.
proportion de paysans
Figure 3. Proportion de paysans qui veulent abandonner le
tavy et l'usage de la forêt en échange de paiements fixes
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Malgré cela, les ménages riches qui imposent une
pression plus forte sur les ressources forestières
sont ceux qui demandent des compensations les
plus élevés i.e. éventuellement une part excessive
des fonds. Si ces fonds représentent juste une
contrepartie des consentements à abandonner, il y
a un risque que les paiements pour un changement
dans l'usage des ressources remplacent seulement
la différence représentée par l'usage passé des
"communs". Les dédommagements payés pour
conserver la forêt peut la protéger dans le sens où
une minorité de ménages riches bénéficient de
leur statut social et des droits traditionnels, tandis
que la majorité de pauvres sont payés pour rester
pauvres. En conséquence, il s'avère être important
que les systèmes de paiement tiennent compte de
ce déséquilibre.
Références bibliographiques
Brand J. (1997). Das agro-ökologische System am
Ostabhang Madagaskars. PhD-Thesis. University
of Berne.
1
5
9
16
30
50
90
160
300
500
900
montant offert (nombre de sobikas) - (1 sobika=12 kg vaut 12000 Fmg ($2))
Accepte d'abandonner tavy
Brand J. (2001). L’impact des infrastructures sur
la déforestation à Madagascar. BEMA-Workshop
Cultures sur brûlis. FOFIFA
Accepte d'abandonner l'usage de la foret
Figure A. Niveau des précipitations à Moramanga entre
1928 et 1994
3000
2500
2000
1500
1000
500
Annee
Annual Rainfall
Mean Rainfall
1994
1988
1983
1978
1973
1968
1963
1958
1953
1948
1943
0
1938
Des efforts de zonage pour l’usage différentiel
des bassins versants axés sur l’agro-foresterie, les
forêts communales et celles protégées seraient un
choix prometteur pour réduire l’érosion des
bassins versants. L’impact de la déforestation
pourrait être amoindri et la population locale
pourrait bénéficier de la culture de produits
commerciaux tels que la vanille, le girofle, etc.
Annexe
1933
Etant donné l'endémicité de la faune et la flore de
Madagascar, les efforts de conservation s’avèrent
nécessaires. Comme il y a peu d’avantages
domestiques actuels pour justifier l'arrêt de la
déforestation, la communauté internationale
devrait supporter une partie de la facture pour la
conservation, comme il est justifié à travers les
valeurs d’option, d’existence et d’héritage
d'autant plus que ces efforts ne sont pas dans
l’horizon à court terme d’un pays pauvre comme
Madagascar.
Calder I.R. (1999). The Blue Revolution : Land
use and integrated water resources management,
Earthscan Publications, London.
1928
L’étude montre que les bienfaits domestiques des
forêts s’avèrent moindres que prévu. Les
riziculteurs sont conscients des effets de la
dégradation de l'environnement sur la productivité
des bas-fonds. Cependant, en raison des faibles
rendements et de la pauvreté, ils sont dans
l’incapacité de contribuer largement pour éviter
les problèmes de sédimentation.
Precipitation (mm)
Conclusion
Brand J. et J. Pfund, (1998). Site and Catchment
level assessment of nutrient dynamics under
shifting cultivation in Eastern Madagascar. Agric.
Ecosystems Environ. Special Issue on Nutriment
Monitoring. Elsevier.